Linux那些事儿 之 我是PCI(4)初始化(一)

解析完了PCI的那些内核参数，再翻过多少座山跨过多少条河，内核就会遇到init/main.c里一个名叫do_initcalls的函数。do_initcalls对内核来说只不过是漫长冒险旅程中的一个驿站，对PCI这个故事来说却是命运转轮的开始，内核在它里边完成了对.initcall.init节里各种xxx_initcall函数的执行，PCI的那些自然也包括在内。你不用像新东方老罗“我走来走去，为中国的命运苦苦思索。”那样走来走去为PCI的命运思索，因为决定PCI命运的那些xxx_initcall早列在之前的那张表里了，也不用你再去蓦然回首，这里会再贴一遍。

文件	函数	入口	内存位置
arch/i386/pci/acpi.c	pci_acpi_init	subsys_initcall	.initcall4.init
arch/i386/pci/common.c	pcibios_init	subsys_initcall	.initcall4.init
arch/i386/pci/i386.c	pcibios_assign_resources	fs_initcall	.initcall5.init
arch/i386/pci/legacy.c	pci_legacy_init	subsys_initcall	.initcall4.init
drivers/pci/pci-acpi.c	acpi_pci_init	arch_initcall	.initcall3.init
drivers/pci/pci- driver.c	pci_driver_init	postcore_initcall	.initcall2.init
drivers/pci/pci- sysfs.c	pci_sysfs_init	late_initcall	.initcall7.init
drivers/pci/pci.c	pci_init	device_initcall	.initcall6.init
drivers/pci/probe.c	pcibus_class_init	postcore_initcall	.initcall2.init
drivers/pci/proc.c	pci_proc_init	__initcall	.initcall6.init
arch/i386/pci/init.c	pci_access_init	arch_initcall	.initcall3.init

咱们从讲USB Core时就已经知道对这些xxx_initcall函数的调用是必须按照一定顺序的，先调用.initcall1.init中的再调用.initcall2.init中的，很明显，表里列出来的应该最先被调用的是.initcall2.init子节中的两个函数pcibus_class_init和pci_driver_init。现在问题出现了，对于处于同一子节中的那些函数，比如pcibus_class_init和pci_driver_init这两个函数来说又是哪个会最先被调用？当然，你可以说处在前边儿地址的会最先被调用，这是大实话，因为do_initcalls函数的实现就是在.initcall.init所处的地址上来回的for循环。可你怎么知道同一子节的函数哪个在前边儿哪个在后边儿？

别的不多说，先看看gcc的Using the GNU Compiler Collection中的一段话：

the linker searches and processes libraries and object files in the order they are specified. Thus, ‘foo.o -lz bar.o’ searches library ‘z’ after file ‘foo.o’ but before ‘bar.o’.

看完这段话，希望会听到你说：我悟道了！更希望会看到你翻出来drivers/pci/Makefile文件，瞅到下边儿这两行

5 obj-y += access.o bus.o probe.o remove.o pci.o quirks.o /

6 pci-driver.o search.o pci-sysfs.o rom.o setup-res.o

probe.o在pci-driver.o的前面，那么probe.c里的pcibus_class_init函数也会在pci- driver.c里的pci_driver_init函数之前被调用。再给你看一句话，Documents/kbuild/makefile.txt的3.2中的：

The order of files in $(obj-y) is significant.

既然pcibus_class_init会首先被调用，那咱们就先窥视一下它的庐山真面目

100 static struct class pcibus_class = {

101 .name = "pci_bus",

102 .release = &release_pcibus_dev,

103 };

104

105 static int __init pcibus_class_init(void)

106 {

107 return class_register(&pcibus_class);

108 }

109 postcore_initcall(pcibus_class_init);

class_register是设备模型中一个很基础的函数，在这里它的目的就是注册一个名叫“pci_bus”的class，关于class，你应该不会感到陌生了，usb那里就已经注册过一个usb_host，不过不同的是那时使用的是class_create，而现在使用的是class_register，咱不陪写代码的哥们儿玩这些文字游戏了，不管它是create还是register，咱只看它们能够带来啥后果，当然所谓的后果要体现在sysfs上，所以去look一下/sys/class目录

atm dma graphics hwmon i<chmetcnv w:st="on" unitname="C" sourcevalue="2" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0">2c</chmetcnv>-adapter input

mem misc net pci_bus scsi_device scsi_disk

scsi_hostsound spi_host spi_master spi_transport tty

usb_device usb_endpoint usb_host vc vtconsole

想当初，usb子系统初始化的时候，调用了一次class_create(THIS_MODULE, "usb_host")，然后上边儿就多了一个usb_host目录，那么现在调用这个class_register，上边儿又会多出什么？这个大家一眼就能看出来，即使一眼看不出来两眼也能看出来了，赚钱买猪肉的本事没有，寻找这种敏感地带的本事还都是有的，凭空多出来的就是那个pci_bus。从这点儿看，create还是register对咱们来说都差不多，都是在/sys/class下边儿创建了一个类，usb_host类的目录里是各个具体的主机控制器，pci_bus类的目录里对应的就是各个pci总线了。本来难得糊涂一下明白这些就成了，不过如果真想稍微不那么糊涂一点儿，可以去扫两眼class_create的定义，你就会发现它里面最终也会调用一个class_register，这两个的差别就是class_create要更傻瓜一些，你指定个类的名称就可以调用它了，它里面会帮你创建一个struct class结构体，而class_register则更费事一些，你需要自己亲自动手创建一个struct class结构体。如果你觉得自己挺特殊，需要指定自己的release函数等，那就必须得使用class_register了，PCI就属于这种情况，至于它怎么个特殊，就是后话了。

pcibus_class_init之后，接着就应该是pci_driver_init

542 struct bus_type pci_bus_type = {

543 .name = "pci",

544 .match = pci_bus_match,

545 .uevent = pci_uevent,

546 .probe = pci_device_probe,

547 .remove = pci_device_remove,

548 .suspend = pci_device_suspend,

549 .suspend_late = pci_device_suspend_late,

550 .resume_early = pci_device_resume_early,

551 .resume = pci_device_resume,

552 .shutdown = pci_device_shutdown,

553 .dev_attrs = pci_dev_attrs,

554 };

555

556 static int __init pci_driver_init(void)

557 {

558 return bus_register(&pci_bus_type);

559 }

560

561 postcore_initcall(pci_driver_init);

还记得linux设备模型里存在于总线、设备、驱动之间的那个著名的三角关系么？如果不记得，那就先听俺讲个小故事：

话说多少年以前有个人非常的健忘，他老婆很无奈，就对他说：“听说南村的谁谁谁专治女性不孕男性健忘，你还是去找他医一下吧！” 好男人准则第一条就是要听老婆的话，于是这个人就背上弓箭，骑上马出发了。人不是都有三急么，半道儿上他想大便，就把马拴在一棵大树上，躲在树后，顺手把箭插在地上。方便过后，正在顺爽，顺爽，一顺再顺，顺出新自我，忽然看见了地上的箭，惊出了一身冷汗，“好险，不知谁射来的箭，差点要了我的小命！”紧赶的往外跑，一脚踩在大便上，不禁连皱眉头，大骂不已：“谁这么缺德，不讲公共卫生，在这里随地大小便……”。等到看到拴在树上的马，又高兴起来，心想：虽然吃了点儿苦头，捡到一匹马着实得美，就像金帝美滋滋巧克力，全新的色彩，全新的味道。于是他骑上马晕晕乎乎不知所之，沿着原路折了回去。一边想着我这是在哪儿呢，一边瞧见了一座房子。“咦，这房子好生面熟？……”这个时候，他老婆正从屋里看见他糊里糊涂的样子，气不打一处来，出门儿来责备他。只见他不卑不亢的作了一个揖，说：“这位大嫂，你我素昧平生，何苦出言不逊？”

这个故事的教育意义就在于告诉我们健忘是一种病态，善忘是一种境界，做人不能健忘到如此地步。那个三角关系中的总线落实在USB就是usb_bus_type，落实在PCI就是上面的pci_bus_type，pci_driver_init函数的目的就是注册PCI总线，只有总线存在了，才会有设备的那条链表和驱动的那条链表，才会有设备和驱动之间的match。